1.导言
集成电路工业是最能表现知识经济特征的高技能工业。以集成电路为首要技能的微电子工业的高度开展促进了现代社会的电子化、信息化、自动化，并引起了人们社会生活的巨大革新。集成电路布图规划(以下简称地图规划)在集成电路规划中占有非常重要的效果。地图规划是指集成电路中至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或许悉数互连线路的三维装备，或许为制作集成电路而预备的上述三维装备。集成电路芯片流片本钱高，有必要确保较高的成品率，地图规划人员应具有厚实理论基础和丰厚的实践经验。典型芯片是经过实践查验性能优越，所以，经过研讨已有的典型芯片地图是进步规划能力的有效途径。
地图规划是在必定的工艺条件基础上依据芯片的功用要求而规划的。现在，集成电路的首要工艺有三种，分别是双极工艺、CMOS工艺和BICMOS工艺。其间CMOS工艺芯片因为功耗低、集成度高级特色而使用最广泛，所以，研讨CMOS工艺芯片地图具有更重要的含义。
本文对C D 4 0 1 1 B芯片进行了逆向解析，经过研讨把握了该芯片的规划思维和单元器材结构，关于进步CMOS集成电路规划水平是非常有利的。
2.芯片分层摄影
本文解析的CD4011B芯片是双列直插式塑料封装，共14个管脚，包括四个二输入与非门。依据芯片编号规矩判别为CMOS工艺制作。
首先将芯片放到浓硝酸中加热去掉封装，用去离子水冲刷、吹干后在显微镜下摄影铝层相片。再将芯片放到盐酸溶液中漂洗去掉铝层，用去离子水冲刷、吹干后放到氢氟酸溶液中去掉二氧化硅层，经去离子水冲刷、吹干后用染色剂染色，杂质浓度高部分色彩变深，冲刷、吹干后在显微镜下对去铝层(有源层)芯片摄影。
选用图形修改软件分别对两层相片进行拼接，取得地图相片。
3.单元结构
CD4011B的有铝层和去铝层相片标明芯片四个二输入与非门结构相同，只需剖析一个与非门即可。该芯片一个二输入与非门去铝地图相片如图1所示。其间E和F为输入端，L为输出端。
该芯片是P衬底、N外延层和P阱工艺，与非门首要由NMOS和PMOS场效应晶体管构成，静电维护电路由二极管和电阻构成。NMOS和PMOS场效应晶体管如图2所示。
图2的(a)和(b)分别是NMOS场效应管去铝地图和剖面图，该芯片选用铝栅，厚场氧化层作为绝缘阻隔。
图2的(c)和(d)分别为一种PMOS场效应管铝层和去铝层，该器材选用叉指结构，意图是既添加栅极的宽度，进步输出电流，又节约了地图面积。
图3(a)和(b)分别是芯片的二极管和电阻去铝地图。二极管选用P阱作为正极，二极管效果是输出和输入端口防静电维护。
电阻为基区电阻，基区电阻与N外延层构成一起构成两个二极管。
4.电路图和仿真
依据CD4011B芯片的铝层和去铝层地图相片提取了一个二输入与非门电路如图4(a)所示。
选用Pspice软件对电路图进行瞬态仿真，其间电源电压为5V,输入信号高电平为5V,低电平为0V,仿真成果如图4(b)、(c)为输入端信号，(d)为输出端信号。成果标明该电路完成了与非门的逻辑功用，电路提取正确。
5.定论
本文选用化学办法对CD4011B芯片进行了分层摄影，提取了电路图，仿真验证正确。从芯片的地图剖析，该芯片选用NMOS场效应晶体管、PMOS场效应晶体管、PN结二极管和基区电阻等器材单元，四个与非门地图共同且对称布局。该芯片选用典型的CMOS工艺，为了节约面积选用叉指场效应晶体管，输入和输出端选用防静电维护结构。电路为典型的CMOS与非门电路。该芯片的地图布局表现了规划的合理性和科学性。
